SWDM-10旋挖钻机的液压系统设计设计说明书.doc

1 序言 旋挖钻机是一种用于桩基础工程现场灌注桩钻孔施工的桩工机械，它配合不同钻具，适应于干式(短螺旋)或湿式(回转斗)、岩层（岩心钻）的成孔作业。这种设备由于其施工安全、质量好、公害低、效率高而广泛应用于道路、桥梁、码头、高层建筑等大型重点地基基础工程施工。该机具有扭矩大，机动灵活，施工效率高及多功能的特点，适于我国大部分地区的地质条件。旋挖钻机底盘 旋挖主要由专用底盘、主卷扬、副卷扬、装台、钻桅及变副机构、动力头、钻具、发动机系统、液压系统 、控制系统、回转机构、操作系统。底盘结构 底盘是旋挖钻机的基础部件：底盘包括车架和行走装置底盘涨紧装置（1）底盘的强度和钢度可按钻机实际载荷设计，安全系数较大；（2）工作稳定性好； （3）卷扬可采用大滚筒设计，减少钢丝绳相互挤压磨损，提高其使用寿命。 由于采用专用底盘结构可以在设计上较好地解决了设备的稳盯性和钢丝 绳的使用寿命问题，大幅度降低了设备运行成本。与通用底盘比较另一种底盘形式是采用通用底盘，且以履带式挖掘机底盘为主。 优点：降低了制造难度、减少了设计、制造工作量，利于装配型生产模式织。 缺点：（1）底盘的强度和钢度安全系数较小； （2）工作稳定性相对较差，容易产生“点头”现象甚至出现“翻车”事故； （3）钢丝绳相互挤压磨损频率高，影响其使用寿命。旋挖钻机主幅卷扬及转台 图2.21 SWDM-10旋挖钻机主卷扬结构图 主卷扬采用大直径卷筒结构，60米钻孔深度的钢丝绳在卷筒上为单层缠绕，有效的解决了多层缠绕结构钢丝绳之间的相互挤压磨损。确保了钢丝绳的使用寿命。 卷扬减速机为力士乐公司的CET系列。主卷可实现双速控制，且有自由下放功能，以适应钻进的需要。 控制方式为液压先导控制，主副卷扬配有压绳器。 转台结构 转台主要包括回转减速机、回转支撑、转台主体、钻桅支承等组成，作用是承载上部重量，并使之作回转运动。（1）转台的回转是从液压泵供油驱动液压马达，经回转减速机的小齿轮带动回转支撑内齿圈，从而是上车回转。回转减速机为三级行星齿轮传动带常闭式多片式制动器。 （2）回转支承选用单排、四点接触球式回转支承014.45.1600型。 （3）转台与专用底盘结构相适应，可内置安装主副卷扬。使整机的结构及重心布置更加合理。旋挖钻机钻桅及变幅机构 钻桅及变幅机构结构： （1）钻桅为箱形截面，共有三节钻桅，上部鹅头和下部一节钻桅均可折叠。如图2.31所示： 图2.31 SWDM-10旋挖钻机钻桅鹅头及截面形状（2）变幅机构由动臂、三角架、拉杆及变幅油缸组成。如图2.32所示 图2.32 SWDM-10旋挖钻机钻桅变幅机构示意图 钻桅及变幅机构特点 （1）变幅机构，专利技术，驱动力大，任意起落[2]。 （2）钻桅自主装卸，方便灵活。（3）支腿，功能多样。旋挖钻机动力头及钻具 动力头 动力头是旋挖钻机的核心部件。主要包括托架和驱动器。工作原理为液压泵供油带动液压马达，经减速机和驱动齿轮的两级减速后，以低速大扭矩的形式通过套管式驱动轴传递给钻杆。动力头一种具有高速抛土功能，另一种不具有高速抛土功能。 动力头特点 动力头结构设计合理，润滑可靠，动力强劲。 通过抗剪结构设计及合理的易损件选择，同时采用2源4级多点循环强制式润滑冷却系统，强化润滑和散热效果，确保了动力头作为核心部件的工作可靠性。同时适用机锁和摩阻两种钻杆。 钻机动力头扭矩与动力头制造质量 依据需要选择钻机扭矩，确保钻机能够可靠地工作在钻机的高效区。在密实度大的砂层、砾石层，成孔直径每增大100mm，钻机扭矩应增大15-20kNm，同时，钻机成孔速度和钻头的结构及结构参数有非常密切的关系。动力头在设计、制造中的受力分析与制造质量保证，以及与钻杆之间的磨损基准的选择，对动力头寿命有较大的影响。 2.4.4 钻具结构及特点： 钻具由钻杆、钻头、钻斗三部分组成。 （1）钻杆：钻杆采用凯氏(伸缩式)钻杆，钻杆第一节(最外部一节)采用矩牙形嵌与动力头相配合，以传递扭矩和压力，上端通过回转支承和支承架与钻桅滑轨连接，使之自由转动的同时能上下滑动。里面各节钻杆也采用矩形牙嵌与其外面一节钻杆相配合，当牙嵌合时能传递扭矩轴向压力，牙嵌分离时，各节钻杆可以自由伸缩，最里面一节钻杆上端通过万向节与主卷钢丝绳相连，钻杆回缩时，通过主卷钢丝绳来提升，下端与钻头相连接。（2）钻头：钻头的结构形式很复杂，一般由用户根据工程的地质情况选用相应结构形式的钻头。 本机可配用短螺旋钻头、回转斗钻头，岩心钻头，岩心回转斗等各种规格的钻头。（3钻斗 2.41所示表2.41旋挖钻斗组成序号 钻具 适用地质条件 备注 1 单层底旋挖斗（配斗齿） 粘性及胶结性强的地层 分单开门、双开门 2 双层底旋挖